Животът на Земята не е възникнал, както е описано в учебниците

Ваня Милева Последна промяна на 05 септември 2023 в 00:00 18118 0

Животът в Едиакарското море

Кредит Wikimedia Commons
Животът в Едиакарското море.

Не, кислородът не е катализирал бързия разцвет на първите многоклетъчни организми на Земята. Резултатът се противопоставя на 70-годишно предположение за това, какво е причинило експлозията от разнообразие и разцвет на океанската фауна преди стотици милиони години.

Между 685 и 800 милиона години многоклетъчните организми са започнали да се появяват във всички океани на Земята преди известния Камбрийски взрив. През тази епоха морските гъби и други странни многоклетъчни организми заменят малките едноклетъчни амеби, водорасли и бактерии, които дотогава са обитавали планетата повече от 2 милиарда години.

Досега се смяташе, че повишените нива на кислород са предизвикали еволюционното пристигане на по-напреднали морски организми.

Трудно е да се реконструира историята на насищането с кислород на океана през Едиакарския период, преди 635 до 539 милиона години, което предизвиква разногласия относно екосистемите, които поддържат появата на живота. По същото време се случва най-големият спад на неорганичния въглероден изотоп в геоложките записи, наречен "екскурзията Шурам".

Дали това събитие отразява глобалното насищането с кислород на дълбоките морета на Земята?

Ново проучване оспорва това твърдение.

Екскурзията Шурам

Екскурзията Шурам или екскурзията Шурам-Уонока обозначава промяната в съотношението на въглерод-13 към въглерод-12 или δ13C, която се случва преди около 573 и 562 милиона години, по време на едиакарския период. Забелязан е за първи път във формацията Уонока в Южна Австралия през 1990 г. и по-късно във формацията Шурам в Оман през 1993 г. Това е най-голямото отрицателно отклонение на δ13C в историята на Земята и съотношението се възстановява поне 50 милиона години.

Не е известно каква е причината за екскурзията. Екскурзията Шурам може да е изиграла роля в предизвикването на възхода на живота, което по-късно е довело до Камбрийския взрив. Консумиращата кислород едиакарска биота се е разпространила широко по време на изотопната екскурзия като реакция на преходния излишък на кислород. Цъфтежът на фотосинтезиращите микроби регулира възстановяването на въглеродния цикъл от изотопното отклонение.

За да помогнат за разрешаването на този дебат, международен екип учени провеждат подробно геохимично изследване на формацията Шурам.

Нива на различните газове в атмосферата на Земята в нейната геоложка история. Кредит: The Physical Earth , Mitchell Beazley

Учените успяват да "измерят“ нивата на кислород в световните океани, когато тези многоклетъчни животни са се появили за първи път чрез анализиране на химическия състав на древни скални проби от планинска верига в Оман. Противно на очакванията, резултатът показва, че нивата на кислород на Земята не са се повишили. Нивата остават 5 до 10 пъти по-ниски от сегашните или приблизително същото количество кислород на височина два пъти по-висока от връх Еверест.

Измерванията предлагат добра картина за това какви са били средните концентрации на кислород в световните океани. И става ясно, че количеството кислород не се е увеличило значително, когато по-сложни животни са започнали да се появяват и да превземат планетата. Реално е имало лек спад.

Последното откритие слага край на 70-годишна изследователска сага за значението на по-високите концентрации на кислород в еволюцията на сложния живот на нашата планета. Сега е сигурно, че кислородът не е контролирал развитието на живота на Земята. Проучването разкрива нова история за това как е възникнал животът и какви фактори са контролирали този успех.

"По-конкретно, това означава, че трябва да преосмислим много от нещата, в които сме били убедени, че са верни от нашето детство. А учебниците трябва да бъдат преработени и пренаписани", подчертава доцент Кристиан Биръм (Christian Bjerrum), който количествено определя условията около произхода на живота през последните 20 години.

Последното откритие слага край на 70-годишна изследователска сага, която подчертава значението на увеличаването на концентрациите на кислород в еволюцията на сложния живот на нашата планета.

"Има много изследователски секции по света, включително в Съединените щати и Китай, които са направили много изследвания по тази тема, чиито по-ранни резултати могат да дадат важни нови подробности, ако се тълкуват въз основа на това, че не кислородът е задвижвал развитието на живота", отбелязват изследователите."

Същият ефект, твърди Биръм, е изследван както при човешки, така и при животински стволови клетки, използвани в изследванията на рака. Тук учени от Университета в Лунд установяват, че ниските нива на кислород са от съществено значение за контролирането на стволовите клетки, докато организмът не реши, че клетката трябва да се развие в определен тип клетка, като например мускулна клетка.

"Ние знаем, че животните и хората трябва да могат да поддържат ниски концентрации на кислород, за да контролират своите стволови клетки и по този начин да се развиват бавно и устойчиво. При твърде много кислород клетките ще се развият и в най-лошия случай ще мутират ненормално и ще загинат. Твърде е възможно този механизъм да е бил в сила и тогава.

Учените извършват анализите си, използвайки изотопи на талий и уран, открити в планините. Тте извличат данни от тези изотопи и докато правят това, изчисляват нивата на кислород отпреди стотици милиони години.

Справка: Chadlin M. Ostrander, Christian J. Bjerrum, Anne‐Sofie C. Ahm, Simon R. Stenger, Kristin D. Bergmann, Mohamed A. K. El‐Ghali, Abdul R. Harthi, Zayana Aisri, Sune G. Nielsen. Widespread seafloor anoxia during generation of the Ediacaran Shuram carbon isotope excursion. Geobiology, 2023; DOI: 10.1111/gbi.12557

Източник: Life on Earth didn’t arise as described in textbooks, Faculty of Science, University of Copenhagen

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Животът

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !